РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИИ
1. Перепад диаметров ступеней вала с призматическими шпонками назначают из условия свободного прохода детали без удаления шпонок из пазов (см. рис. 11.9, а). 2. Две призматические шпонки в соединении ставят под углом 180о одна к другой. Две сегментные шпонки ставят вдоль вала в одном пазу ступицы. Постановка нескольких шпонок сильно ослабляет вал, поэтому в настоящее время их заменяют 'зубчатым (шлицевым) соединением. 3. Из технологических соображений рекомендуется для ступеней одного и того же ступенчатого вала назначать одинаковые шпонки по сечению и длине, исходя из ступени меньшего диаметра, имеющего шпоночный паз (рис. 11.18).
Рис. 11.18. Ступенчатый вал с одинаковыми шпонками Прочность шпоночных соединений в данном случае получается вполне достаточной, так как усилия Р1 и Р2 действующие на шпонки, составляют Р1= 2М/d1 и Р2= 2М/d2 , но d2>d1, следовательно, Р2<Р1. Это доказывает, что чем больше диаметр ступени вала, тем меньшее усилие Р передает шпонка этой ступени при одном и том же вращающем моменте М. Пример 44. Два вала диаметром d=25 мм соединены с муфтой сегментными шпонками (см. рис. 11.14). Определить допускаемую величину передаваемого вращающего момента [М] из условия прочности шпоночного соединения. Материал муфты— сталь. Нагрузка спокойная. Решение. 1. По табл. 11.5 для вала d=25мм принимаем размеры шпонки: b=8 мм, h=11мм, 1 =27,3 мм, t=8 мм. 2. По табл. 11.6 принимаем [σ]см= 150 н/мм2, [τ]ср = 100 н/мм2. 3. По формуле (11.9) определяем допускаемый вращающий момент из условия прочности соединения на смятие:
4. По формуле (11.10) определяем допускаемый вращающий момент из условия прочности шпонки на срез: [М]<= d·b·l·[τ]ср/2=25·8·27,3·100/2=273·103 н·мм. Принимаем [М] <=153,5 103 н·мм. Задача 40. Из условия прочности на смятие определить длину стандартной призматической шпонки с плоскими торцами (исполнение 3) для передачи вращающего момента с вала на шестерню (см. рис. 11.11, а). Диаметр вала d=40мм. Материал шестерни - чугун. Передаваемый момент М=290·103 н·мм. Нагрузка постоянная. Ответ. 1=63мм. Контрольные вопросы 1. Как определяют размеры шпонок? 2. Чем объясняется, что основным проверочным расчетом шпоночного соединения служит расчет на смятие? 3. Напишите формулу для расчета на смятие соединения призматической шпонкой и объясните значения величин, входящих в эту формулу. 4. Почему сегментную шпонку необходимо проверять на срез, а призматическую не обязательно?
|
